package com.example.algo.reverseLinkedList;


/**
 * 反转一个单链表。
 * 示例:
 * 输入: 1->2->3->4->5->NULL
 * 输出: 5->4->3->2->1->NULL
 * <p>
 * 进阶:
 * 你可以迭代或递归地反转链表。你能否用两种方法解决这道题？
 *
 * @author zhoubin
 * @date 2020-07-13 10:01
 */
public class Solution {

    /**
     * 递归
     * 时间复杂度 O(n) n 个元素要递归 N 次
     * 空间复杂度 O(n) 由于使用递归，将会使用隐式栈空间。递归深度可能会达到 n 层。
     */
    public ListNode reverseListByRecursion(ListNode head) {
        // 当前节点为空 或 当前节点的后一个节点为空，表明这是最后一个节点不需要再递归
        if (head == null || head.next == null) {
            return head;
        }
        // 这里的 newNode 每次返回的都是最后一个节点，
        ListNode newNode = reverseListByRecursion(head.next);

        // 当前节点的下一节点的下一个节点指向当前节点，就相当于指针反转
        // 举例：假设当前 head = 4, head.next = 5, 5.next = null
        // reverseListByRecursion 调用 5.next 为空，所以会返回 5 也就是最后一个节点， newNode = 5
        // 此时，4.next = 5, 5.next = null, 那么将 4.next.next 指向 4，也就是 5.next = 4，这么一来就是反转了
        head.next.next = head;
        head.next = null;

        // 将最后一个 node 返回
        return newNode;
    }

    /**
     * 循环
     * 时间复杂度 O(n) n 个元素要递归 N 次
     * 空间复杂度 O(1) 整个循环过程中只创建了2个临时变量
     */
    public ListNode reverseListByWhile(ListNode head) {
        ListNode prev = null;
        while (head != null) {
            ListNode nxt = head.next;
            head.next = prev;
            prev = head;
            head = nxt;
        }
        return prev;
    }

    static class ListNode {
        int val;
        ListNode next;
        ListNode(int x) {
            val = x;
        }
    }


    public static void main(String[] args) {
        int nodeSize = 5;
        ListNode[] nodeArr = new ListNode[nodeSize];
        for (int i = nodeSize - 1; i >= 0; i--) {
            nodeArr[i] = new ListNode(i + 1);
            nodeArr[i].next = i + 1 == nodeSize ? null : nodeArr[i + 1];
        }

        System.out.print("原始链表：");
        ListNode node = nodeArr[0];
        while (node != null) {
            System.out.print(node.val + " --> ");
            node = node.next;
        }

        Solution solution = new Solution();

        System.out.print("\n递归 反转为：");
        ListNode recursionNode = solution.reverseListByRecursion(nodeArr[0]);
        ListNode printNode = recursionNode;
        while (printNode != null) {
            System.out.print(printNode.val + " --> ");
            printNode = printNode.next;
        }

        System.out.print("\n循环再反转为：");
        ListNode whileNode = solution.reverseListByWhile(recursionNode);
        printNode = whileNode;
        while (printNode != null) {
            System.out.print(printNode.val + " --> ");
            printNode = printNode.next;
        }

    }
}

